DE1056182B - Cryotronanordnung mit einem zum Betriebsverhalten einer planaren Relaisschaltung dualen Betriebsverhalten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungen unter Verwendung von Cryotrons. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue Schaltungen für Cryotrons anzugeben. Dabei sollen vor allen Dingen bistabile Cryatronschaltungen vereinfacht werden.

In einem Aufsatz mit dem Titel »Das Cryotron, ein supraleitendes Schaltelement für Rechner«, der auf den S. 482 bis 493 im April 1956 der Zeitschrift »Proceedings of the IRE«, Bd. 44, Nr. 4, von D. A. Buck, erschienen ist, wird ein Schaltelement beschrieben, bei dem der Widerstand eines Steuerelemente mit dem angelegten magnetischen Feld sich ändert. Der Betrieb eines Cryotrons gründet sich auf die Tatsache, daß verschiedene Materialien verschiedene Übergangstemperaturen aufweisen, bei denen sie supraleitend werden, und auf die weitere Tatsache, daß das Anlegen eines magnetischen Feldes an einen Supraleiter dessen.· Übergangstemperaitur beträchtlich herabsetzt. Daher wird, wie im einzelnen in dem obengenannten Artikel näher erläutert wird, bei einem Kern aus Tantal und einer Windung aus Niob, welche in flüssiges Helium eingetaucht sind, die Erregung der Wicklung den Widerstand des Kernes stark erhöhen, so daß der Kern aus seinem Supraleitfähigkeitszustand herauskommt. Diese Erhöhung des spezifischen Widerstandes des Kernes wird für Steuerzwecke verwendet.

Cryotronschaltungen haben gegenüber den anderen bisher bekannten, logischen Schaltungen eine Anzahl wesentlicher Vorteile. Beispielsweise sind die einzelnen Cryotronelemente so Idein, daß ein großer, für allgemeine Zwecke dienender- S teilen rechner nur ungefähr 0,03 m^s Raum einnehmen würde und dadurch auch wesentlich leichter wäre als die "bekannten Stellenrechner. Weiterhin weist die einfache und stabile Natur der Cryotronelemente auf eine leichte Zusammenstellung und doch zuverlässige Arbeitsweise der Schaltung hin. Der geringe Energiebedarf für Cryotronschaltungen ist ein weiterer Vorteil. Dieser ergibt sich daraus, daß im normalen, supraleitfähigen Zustand der Vorrichtungen im wesentlichen keine Leistung verbraucht wird und daß nur relativ kleine Leistungsbeträge (ein paar Milliwatt) zum Umkippen der Kerne erforderlich sind.

Bisher wurde das Cryotron als ein aktiveis Schaltelement, wie z. B. die A^akuumröhre oder der Transistor, angesehen. Während diese Auffassung von Cryotrons vielleicht für die anfänglichen Studien über diese Vorrichtung angebracht erschien, führte dies doch zu Schaltungen, die unnötigerweise kompliziert waren. So hat man beispielsweise für bistabile Cryotronschaltungen, wie sie bereits vorgeschlagen wurden, ein Paar von Cryotrons verwendet, die analog Cryotronanordnung

mit einem zum Betriebsverhalten einer planaren Relais schaltung

dualen Betriehsverhalten

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. Dr. R. Herbst, Rechtsanwalt,

Fürth (Bay.), Breitscheidstr. 7 *5

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 15. Februar 1957

David William Hagelbarger, Morris Township, N. J., und Edward Forrest Moore, Chatham, N. J. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt worden

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der Art eines bistabilen Multivibrators miteinander über Kreuz verbunden waren.

Die Erfindung stützt sich nunmehr auf die Erkenntnis, daß ein Cryotron angenähert ein duales Schaltelement zu einem Relaisstromkreis mit Arbeitskontakten darstellt. Daher kann der Techniker, der Cryotronschaltungen entwerfen soll, auf eine beträchtliche Erfahrung beim Entwerfen von Relaisschalitungen zurückgreifen. Die weiteren bekannten Verfahren zum Umwandeln von Relaisschakungen mit Ruhekontakten, in entsprechende Relaissdhaltungen, die nur Arbeitskontakte aufweisen., lassen weiterhin eine Verbreiterung der Relaisitechnik zu, auf die der Sc'haltplaner zurückgreifen kann. Zusätzlich zu den bereits oben vermerkten Vorteilen haben die sich dabei ergebenden Cryotroiischaltungen die Eigenschaft, daß sie mit wesentlich höherer Geschwindigkeit arbeiten als· vergleichbare Relaisschaltungen.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine bistabile Cryotronschaltung entwickelt worden, die die duale Schaltung für ein Relais mit Haltestromkreis für den Arbeitskontakt darstellt. In. der Relaisschaltung erregt das Schließen eines Arbeitskontaktes, der parallel zu den Arbeitskontakten des Relais liegt, das Relais und schließt den Haltestronrkreisi. Das Relais wird durch das Schließen eines Satzes von Auslösekontakten, die die Relaiswicklung überbrücken, aberregt.

SOS' 508/288

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Die dazu duale Cryotronschaltung enthält ein erstes - F-ig-lO eine-Schieberegisterschaltung mit Relais,

Cryotron mit einer Wicklung und einem. Kern, und Fig. 11 eine Cryotronschieberegisterschaltung, die

zwei Klemmen. Das eine Ende der Wickking ist mit die duale Schaltung zu. der Relaisschaltung der Fig. 10

einer Klemme des Kerns verbunden, und die Kerne darstellt,.

eines Einschalt- oder Arbeitscryotrons und eines Aus- 5 Fig. 12 einie typische Schaltung, die zum Erregen

lösecryotrons sind mit der anderen Klemme des Kerns von Cryotronwicklungen verwendet werden kann, die

bzw. mit dem anderen Ende der Wicklung des ersten mit den Steuercryotrotikernen der Fig. 11 verbunden

Cryotrons verbunden. Normalerweise fließt ein Strom sind,

durch die Kerne des ersten Cryotrons und des-Arbeits- Fig. 13 eine weitere (bistabile Cryotronschaltung ge-

cryotrons. Wenn das Arbeitscryotron erregt ist und io maß der Erfindung und

sein Kern die Supraleitfähigkeit verliert, dann wird Fig. 14 die zur Cryotronschaltung nach Fig. 13

die Wicklung des ersten Cryotrons erregt. Das sich duale Relaisschaltung.

dabei ergebende magnetische Feld steuert den Kern Das an sich bekannte Prinzip der Dualität ergibt

des ersten Cryotrons, aus seinem Supraleitfähigkeits- sich aus der Tatsache, daß die folgenden Gleichungen

zustand heraus*, und der Strom fließt durch die Wick- 15 zueinander reziprok sind:

lung des ersten Cryotrons und den Kern des Auslöse- _e = ^.^

cryotrons. Dieser Zustand wird aufrechterhalten:, ibis ^ ₌ q . _e
die Erregung des· Auslösecryotrons die Schaltung in

ihren Ausgangszusitand zurückbringt. Andere tech- wobei alle diese Symbole ihre übliche Bedeutung hanisch damit zusammenhängende Cryotronschakungen. 20 ben. Jede Größe, die in diesem Sinne der Reziprokwert werden im Verlauf der Einzelbeschreibung der Aus- einer anderen Größe ist, wird als das Duale der befilhrungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben treffenden Größe angesehen. Diese Gleichungen sind werden. zueinander dual, und sie zeigen, daß eine vollständige

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, das Cryo- Dualität zwischen Spannung, Strom, Widerstand und

tron in einer elektrischen Schaltung zu verwenden, die 25 Leitfähigkeit besteht. Wir haben also

■die duale Schaltung einer elektrischen Schaltung mit

einer Anzahl von Relais darstellt, wobei der Kern und Größe
die Wicklung jedes Cryotrons mit den Punkten der

dualen Schaltung verbunden sind, die entsprechend der Spannung U

Dualität den Punkten der Relaisschaltung entsprechen, 30 Widerstand R

Dazu duale Größe

Strom /
Leitfähigkeit G

an denen die Arbeitskontakte bzw. die Wicklung des

Relais angeschlossen sind. Verfahren zum Überführen einer gegebenen Schal-

Weiterhin ist es wesentlich für die Erfindung, daß tung in die dazu entsprechende duale Schaltung sind ein Ende eines Kerns und ein Ende der Wicklung grundsätzlich bekannt; bestimmte besondere Beispiele eines- ersten Cryotrons miteinander verbunden sind 35 werden im Verlauf dieser Beschreibung noch heraus- und daß die Kerne von zwei anderen Cryotrons un- gearbeitet werden. Es ist jedoch für eine solche Transmittelbar mit dem anderen Ende des Kerns und dem formation charakteristisch, daß elektrische Parallelanderen Ende der Wicklung des ersten Cryotrons ver- schaltungen Seriensichaltungen werden und daß die bunden sind. elektrischen Schakelemente in der dualen Schaltung

Insbesondere enthält eine neue bistabile Cryotron- 40 auch, das duale Element in der Originalschaltung sind, schaltung erste und zweite.parallele Zweigstrom'kreise. Die Natur der Dualität zwischen Cryotron- und Re-

Dabei ist die Wicklung und der Kern eines Cryotrons laisschaltungen wird nun im einzelnen auseinanderjeweils im ersten bzw. zweiten Zweigstromkreis unter- gesetzt werden. Eine supraleitf ähige Cryotronwicklung gebracht, wobei der zweite Kreis auch noch minde- erzeugt im wesentlichen keine Gegenspamiung. Es ist stens einen weiteren Cryotronkern enthält, jedoch 45 daher erwünscht, Cryotronwicklungen in Reihe von keine der Cryotronwicklungen. ' einer konstanten Stromquelle aus zu erregen. Die in

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, Wählschaltungen verwendete RelaiswicHung dagegen daß eine Anzahl von Cryotronwicklungen in Reihe ge- ist ein spamnungsempfindlichesi Element. Daher werschaltet sind und daß die Zweigstromkreise nur Cryo- den Relaiswicklungen charakteristischerweise miteintronkerne enthalten und parallel zu den ausgewählten 50 ander parallel geschaltet,
der in Reihe geschalteten Cryotronwicklungen liegen. Wird die Cryotronwicklung erregt, dann wird der

Andere Aufgaben, Merkmale und Vo-rteile der Er- Cryotronkern aus seinem supraleitfähigen Zustand findung ergeben sich aus einer Betrachtung der Einzel- herausgesteuert. In seinem nicht supraleitenden Zubeschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Da- stand weist der Kern einen hohen Widerstand auf, bei zeigt 55 verglichen mit seinem Widerstand im Supraleitzu-

Fig. 1 eine bistabile Cryotronschaltung gemäß einem stand, so daß er dann als eine leer laufende Schaltung Gesichtspunkt der Erfindung, angesehen werden, kann. Betrachtet man nun ein Re-

Fig. 2 ein bekanntes Relaisschaltungsdiagramm, lais mit einem Arbeitskontakt, so kann man feststel-

Fig. 3 eine andere Darstellung der Relaisschaltung len, daß der Widerstand von Relaiskontakten im nach Fig. 2, 60 wesentlichen Null· ist, wenn die Relaiswicklung erregt

Fig. 4 ein graphisches Verfahren zum Umwandeln ist, und Unendlich, wenn die Wicklung aberregt ist.
der Relaisschaltung in eine vergleichbare Cryotron- Daher hat, mit Rücksicht auf den Zustand der

schaltung, Steuerwicklung, das Steuerelement oder der Kern eines

Fig. 5 eine Cryotronschaltung, die der Relaisschal- Cryotrons eine Impedanz, die zu der Impedanz dual tung nach Fig. 3 äquivalent ist und mit Hilfe des gra- 65 ist, die durch das Steuerelement oder die Arbeitskomp'hischen Umwandlungsverfahrens der Fig. 4 erreicht takte des Relais dargestellt werden. Wie oben angewurde, geben, sind die Erregungsanforderungen für eine

Fig. 6, 7, 8 und 9 aufeinanderfolgende Stufen beim Cryotronwicklung zu denen das Relais dual, und das. Umwandeln einer typischen Relaisschaltung und die Arbeiten, des' Steuerelementes oder des Kerns eines dazu duale Cryotronschaltung, 70 Cryotrons ist dual zum Arbeiten des Steuerelementes

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oder der Arbeitskontakte eines Relais. Daher muß und Kernen sowie Windungsmater-ialien können natür-

man, um viele Relaisschaltungen in entsprechende lieh ebenso verwendet werden, Die Wicklungen müs-

duale Cryotronschaltungen umzuformen, lediglich die sen jedoch aus einem Material¹ bestehen, das auch so-

entsprechende duale Schaltung der in Frage stehenden gar in Anwesenheit eines gemäßigten magnetischen Relaisschaltung bilden, um dann eine Cryotronwick- 5 Feldes innerhalb des Kühlgehäuse 36 supraleitend ist,

lung und einen Kern in der Dualschaltung an den ent- während die Kerne aus einem Material, bestehen müs-

sprechenden Punkten, entsprechend der Dualität zu sen, das eine Übergangstemperatur aufweist, die ge-

den Punkten in der Originalschaltung, einzuschalten, rade unterhalb der Temperatur innerhalb des Kühl-

an denen die Relaiswicklungen und ihre zugehörigen gehäuses 36 Hegt, so daß das magnetische Feld diese

Arbeitskontakte liegen. xo Kerne schnell aus ihrem supraleitenden Zustand her-

Fig. 1 zeigt eine bistabile Cryotronschaltung mit ausbringen kann.

drei Cryotrons. Die Cryotrons enthalten drei Kern- Die Schaltung nach Fig. 2 ist das Äquivalent der elemente 22, 24 und 26 und den einzelnen Kernele- Cryotronschaltung nach Fig. 1 mit Relais und Arbeitsmenten zugeordnete Wicklungen 28., 30 und 32. Das kontakten. Diese Relaisschaltung enthält eine Span-Cryotron mit dem Kern 22 und der Wicklung 28 ist 15 nungsquelle 38, den Widerstand 40 und drei Relais 42, das* bistabile Schaltelement. Das Cryotron mit dem 44 und 46. Wenn das Betriebsrelais¹44 erregt ist, sind Kern 24 und der Wicklung 30· ist das Arbeits- oder die Kontakte 48 geschlossen, und das Rekis-42 ist anBetriebs cryotron, und das Cryotron mit dem Kern 26 gezogen. Die Erregung des Relais 42 schließt den und der Wicklung 32 ist das Auslösecryotron. Die Haltestromkreis über den Konitakt 50, und das Relais Cryotronschaltung wird durch eine Stromquelle 34 er- 20 42 bleibt auch nach Aberregung des Relais 44 angeregt, die einen im wesentlichen konstanten. Strom lie- zogen. Wenn das Auslöserelais 46 erregt wird, schliefert. Ein Ende der Wicklung 28 ist an einem Ende des ßen die Kontakte 52. Das. hat zur Wirkung, daß die Kerns 22 angeschlossen. Das andere Ende des Kerns Wicklung des Relais 42 kurzgeschlossen wird, so daß 22 ist in Reihe mit dem Kern 24 des Arbeitscryotrons dieses Relais aberregt wird. Die Relaisschaltung der geschaltet. Das andere Ende der Wicklung 28 ist an 25 Fig. 2 wird daher in ihren Ruhezustand zurückgestellt, dein Kern 26 des Auslösecryotrons angeschlossen. Die und die Kontakte 50 öffnen sich anschließend an die Stromquelle 34 ist in Reihe mit den beiden Parallel- Erregung des Auslöserelais 46.

Stromkreisen angeschlossen, die im vorhergehenden ' Es war bereits oben bemerkt worden, daß die Rebeschrieben worden sind. Wenn ein konstanter Strom laisschaltung nach Fig. 2 das Äquivalent der Cryodurch die Quelle 34 geliefert wird, fließt dieser Strom 30 tronschaltung nach Fig. 1 ist. Es soll nun gezeigt werentweder durch die Kerne 22 und 24 oder durch die den, daß die Cryotronschaltung der Fig. 1 tatsächlich Wicklung 28 und den Kern 26. die duale Schaltung zur Relaisschaltiung der Fig. 2

Im Betrieb, wenn die Wicklungen 28 und 30 nicht ist. Um diese Dualität darzulegen und um Relaisr

erregt sind, fließt der Strom durch die supraleitenden schaltungen im allgemeinen, in Cryotronschaltungen

Kerne 22 und 24. Wenn die Wicklung 30 des Arbeits- °35 überzuführen, ist es außerordentlich nützlich, die

cryotrons erregt ist, wird jedoch der Kern 24 au,s sei- Schaltung so darzustellen, daß die Kontakte nicht bei

nem supraleitenden. Zustand herausgesteuert, und der den Relais liegen. Demgemäß ist die Schaltung von

Strom wird zwangsweise durch den Stromkreis gelei- Fig. 2 in Fig. 3 so dargestellt, daß die Kontakte nicht

tet, der die Wicklung 28 und den Kern 26 enthält. Das* bei den Relais liegen.

magnetische Feld, das durch, die Wicklung 28 im Kern 40 In Fig. 3 ist die Spannungsquelle 38 in Reihe mit 22 induziert wird, bringt den Kern 22 aus seinem dem Widerstand 40, der Wicklung 42 und den Konsupraleitenden Zustand heraus. Daher wird auch nach takten 50 geschaltet. Die Arbeitskonfrakte 50' sind in der Aberregung der Wicklung 30 des Arbeits- oder der üblichen Weise für abgelegen gezeichnete Kon-Betriebscryotrons der Strom weiterhin durch die takte durch ein X auf der Leitung dargestellt, in der Wicklung 28 und den supraleitenden Kern 26 fließen. 45 die Kontakte selbst liegen. Zusätzlich dazu ist die Re-

Wird die Auslösewickkmg 32 erregt, dann ist die laiswicklung 42 mit dem Symbol A bezeichnet, und Impedanz des Stromkreises mit der Wicklung 28 und das Symbol· α ist den Arbeitskonttaktem 50 zuzuorddem Kern 26 wesentlich größer als die Impedanz des nen, um die Zuordnung zwischen Kontakten und Re-Stromkreises, der die beiden Kerne 2-2 und 24 ent- lais anzugeben. Die Betriebskontakte 48 liegen parallel hält. Der Strom verlagert sich daher nach dem Strom- 5° zu den Arbeitskontakten 50. Die Arbeitskontakte 48 kreis mit den Kernen 22 und 24, die Wicklung 28 wird sind mit dem Buchstaben¹ 0 bezeichnet, um anzuzeigen, aberregt, und der Kern 22 kehrt in seinen supraleiter daß die Kontakte einem Betriebsrelais (nicht dargeden Zustand zurück. Der Strom fließt weiterhin in stellt) zugeordnet sind. In gleicher Weise sind die dem Stromkreis mit den'beiden Kernen 22 und 24 statt Kontakte 52, die parallel zur Relaiswicklung 42 Hein dem mit der Wicklung 28 und dem Kern 26, auch 55 gen, mit dem Buchstaben r bezeichnet, um ihre Zuordnachdem die Auslösewicklung 32 aberregt ist. Dies ist nung zu dem (nicht dargestellten) Auslöserelais anzuein Ergebnis der Supraleitung, durch das das Ver- geben.

hältnis der Ströme in zwei parallelen Stromzweigen, Bei der Umwandlung der Schaltung nach Fig. 3 in

umgekehrt proportional dem Verhältnis der induktiven die entsprechende duale Schaltung muß jede Masche

Blindwiderstände der Stromkreise ist. Die Schaltung 60 in einen Knoten umgewandelt werden. Nimmt man

nach Fig. 1 stellt daher eine einfache bistabile Schal- wiederum auf Fig. 3 Bezug, &o- sieht man, daß· die

tung dar, die nur drei Cryotrons benötigt. ' Schaltung vier Maschen oder Bereiche aufweist. Diese

Das die Cryotronschaltung der Fig. 1 umschließende sind mit 54, 56, 58 und 60 in Fig. 3 bezeichnet. Die Rechteck 36 stellt ein Kühlgehäuse dar. Beispielsweise Masche 60 .enthält die Schaltelemente in der äußersten können die Cryotronischaltungen in flüssiges Helium 65 Schleife der Schaltung. " ■ "" eingetaucht sein, wie dies in dem obengenannten. Ar- In. Fig. 4 wurde ein Knotenpunkt in jedem der Betikel von D. A. Buck angegeben ist. In diesem Fall reiche oder Maschen angebracht, wie sie oben'im'Zuwären die Kerne 22, 24, 26 aus Tantal hergestellt, und sammenhang mit Fig. 3 bezeichnet worden sind. Diese die Wicklungen 28, 30 und 32 würden aus Niobdraht Knotenpunkte sind entsprechend den zugeordneten bestehen. Andere Kombinationen von Kühlflüssigkeit 70 Bereichen 54, 56, 58 und 60 der Fig. 3 mit 54', 56',

58' und 60' bezeichnet. Jedes Schaltelement in jeder dieser Maschen der Fig. 3 wird in das dazu duale Schaltelement umgewandelt und in. dem entsprechenden Knotenpunkt angeschlossen. So enthält beispielsweise die Masche 54 die Spannungsquelle 38, den Widerstand 40, die Rel'aiswickl.ung 42 und die Relaiskotitakte 50. In Fig. 4 entsprechen die Stromquelle 62, die Ableitung 64, die strombetätigte Wicklung 66 und der Ruhekontakt 68 den Elementen, 38, 40, 42 bzw. 50· Die neue Schaltung, die die duale Schaltung zur Schaltung der Fig. 3 ist, ist in Fig. 4 in gestrichelten Linien dargestellt. Daher sind in Fig. 4 die Schaltelemente 62, 64, 66 und 68 mit. dem Knotenpunkt 54' verbunden. In gleicher Weise sind die Windung 66 und die Ruhekontakte 70 mit dem Knotenpunkt 56' verbunden und die Ruhekontakte 68 und 72 mit dem Knotenpunkt 58'. Der eine verbleibende Knotenpunkt 60' ist mit den Kontakten 70 und 72 der Abteilung 64 und der Stromquelle 62 verbunden.

In Fig. 5 ist die in gestrichelten Linien, in Fig. 4 dargestellte Schaltung nochmals herausgezeichnet. Die Bezugszeichen der Elemente der Fig. 5 entsprechen dan Bezugszeichen, die in der gestrichelten Schaltung nach Fig. 4 verwendet worden· sind. Um das als Steuerschaltung verwendete Cryotronkernelement von den Ruhekontakten eines Relais zu unterscheiden, wurde das Symbol für die Ruhekontakte eines Relais dadurch abgewandelt, daß in eimer Leitung auf jeder Seite der Querlinie Endpunkte eingezeichnet worden sind, welche normalerweise die Ruhekontakte bezeichnen.

Bei der Verwendung von Buchstaben zur Bezeichnung der Steuerwicklungen und der zugehörigen Steuerelemente mit den. Relaiskontakten oder einem Cryotronkern wurde das folgende Übereinkommen verwendet. Zuerst werden große Buchstaben innerhalb der Box verwendet, die die Wicklung bezeichnen. Kleine Buchstaben werden für die Bezeichnung der Relaiskontakte verwendet, und die Buchstaben bezeichnen die Wicklung, mit der die Kontakte verbunden werden oder sind. Die kleinen Buchstaben tragen entweder kein Strichzeichen oder einen Strich, je nachdem, ob Arbei-ts- oder Ruhekontakte damit bezeichnet werden sollen. In gleicher Weise werden die Kernelemente eines Cryotrons durch kleine Buchstaben bezeichnet. Da Cryotrorikerne immer den Ruhekontakr ten eines Relais entsprechen,, tragen die kleinen Buchstaben immer einen Strich.

Vergleicht man jetzt die Schaltungen der Fig. 1 und 5, so sieht man gleich, daß die Schaltung der Fig. 5 das Äquivalent der Schaltung von Fig. 1 ist, wobei die Kontakte nicht bei dem Relais selbst liegen. In Fig. 5 entspricht -dfie Stromquelle 62 der Stromquelle 34 der Fig. 1. Die Relaiswicklung 66 und ihr zugehöriger Kern 68 entsprechen der Wicklung 28 und dem Kern· 22 des einen der Cryotrons im Fig. 1. Die Cryotronkerne 70 und 72 haben ihre Äquivalente in den Kernen 26 bzw. 24 der Fig. 1. Der Widerstand 64 in Fig. 5 ist in der Energiequelle 34 der Fig. 1 enthalten.

In der Beschreibung der Fig. 1 bis 5 wurden zuerst eine bistabile Cryotronschaltung und die zugehörigen Steuerschaltungen, beschrieben und dann das Verfahren zum Ableiten dieser Schaltung aus der äquivalenten Relaisschaltung. Obgleich die einzelnen hier verwendeten Schaltungen relativ einfach sind, lassen sich diese Verfahren auch für jede planare Relaisschaltung anwenden, die nur Arbekskontakte verwendet. Der Ausdruck »planare Relaisschaltung« wird auf ein Schaltungsnetzwerk angewandt, um anzuzeigen, daß die -in Frage stehende Schaltung in einer einzigen Ebene ohne Kreuzungspunkte dargestellt werden kann. Das geometrische Verfahren zum Transformieren einer Relaisschaltung in ihre entsprechende duale Cryotronschaltung nach Fig. 4 ist auf jedes solcher ebenen Netzwerke anwendbar.

Ein einfaches Verfahren, zum Transformieren jeder Relaisschaltung in ihre äquivalente Cryotronschaltung erfordert zuerst eine Transformation der Relaisschaltung in die planare Arbeitskontaktschaltung. Es ist

ίο bekannt, daß jede Relaisikontaktschaltung in eine entsprechende planare RelaisschaLtung umgezeichnet werden kann, die das Äquivalent der ursprünglichen Schaltung darstellt. Man kann z. B. das Serien-Paralleläquivalenit einer Brückennetzwerkschaltung dadurch bilden, daß man alle möglichen Strompfade zwischen den Eingangsklemmen· und den Ausgangsklemmen des B rückennetzwerkes verfolgt und diese Strompfade so darstellt, daß sie alle Zustände für das Schließen für das Netzwerk anzeigen. In gleicher Weise kanni man jede Wählschaltung mit Kreuzungen dadurch analysieren, daß man alle Bedingungen, für das Schließen des Netzwerkes untersucht und dann die entsprechende Serien-Parallelschaltung aufzeichnet. Obgleich die sich ergebende Schaltung in manchen Fällen ziemlich kompliziert sein wird, so können nach dem, bekannten Verfahren doch nichtplanare Relaisschaltungen im allgemeinen in entsprechende planare Relaisschaltungen transformiert werden. Die planaren Schaltungen werden natürlich eine etwas größere Anzahl von Kontakten und Relais enthalten.

Es ist bereits weiter oben ausgeführt worden, daß relativ komplizierte Relaissehaltungen in die entsprechenden Cryotronschaltungen übergeführt werden können. Im Laufe der Beschreibung der Fig. 6 bis 9 werden die zu einer solchen Transformation nötigen Schritte im einzelnen auseinandergesetzt werden.

Die Schaltung nach Fig. 6 stellt eine einfache Frequenzteilerschaltung dar. Die Relais W und Z in Fig. 6 arbeiten je einmal für je zwei Erregungen des Relais: P. In der Eingangsschaltung der Fig. 6 wird der Schalter 76 periodisch betätigt, und' die Relaiswicklung P wird daher auch periodisch erregt. Die Arbeitskontakte ρ werden immer dann geschlossen, wenn das Relais P erregt ist, und die beiden Paare von Kontakten p' werden immer dann geschlossen, wenn das Relais P atierregt wird.

Im Betrieb soll zuerst angenommen werden, daß ursprünglich die Relais W und' Z nicht erregt sein sollen. Wird das Relais P erregt, dann wird die Wicklung des Relaia W durch das Schließen des Stromkreises von Erde über die Kontakte p, die Ruhekontakte z' des Relais Z und die Wicklung des Relais W nach der Spannungsquelle 78 geschlossen.

Die Relaiswicklüng W bleibt auch dann, über die Haltekontakte w erregt, nachdem das Relais P abgefallen, ist und die Kontakte/> geöffnet haben. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Relais P aberregt wird, werden jedoch die Kontakte p', die der Eingangsischaltung sowohl, des Relais W als auch des Relais Z zugeordnet sind, geschlossen. Dieser Zyklus wird wiederholt, und das Relais W wird für je zweimaliges Ansprechen des: Relais' P erregt. In gleicher Weise weist das Relais Z einen Arbeitszyklus auf, in dem es jeweils einmal für zwei Erregungen des Relais P anspricht. Daher stellt die Schaltung nach Fig. 6 eine Frequenzteilerschaltung dar. Die Schaltung der Fig. 6 und ihre Arbeitsweise sind an sich bereits bekannt. Der erste Schritt zur Umformung einer Relaisschaltung mit einer Gruppe von Relais, die sowohl

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ίο

Arbeits- als auch Ruhekontakte aufweisen, in eine Relaisschaltung, die nur . Ärbeitskontakte aufweist, besteht darin, daß eioe zweite Gruppe von Relais hinzugefügt wird, deren jedes Relais jeweils einem der Relais, der ersten Gruppe entspricht. Zusätzlich dazu wird jedes Relais in der zweiten Gruppe erregt, wenn das entsprechende Relais der ersten Gruppe aberregt wird, und umgekehrt.

In Fig. 7 entspricht die Schaltung oberhalb der strichpunktierten Linie 82 im Betrieb der Schaltung nach Fig. 6.

Die einzige Änderung der Schaltung nach Fig. 7 oberhalb der Linie 82 im Vergleich mit der Schaltung nach Fig. 6-bes-teht. darin, d'aß sogenannte Erregungsstromkreise oder Arbeitsstromkreise für die Relais W und Z vorgesehen sind. An.Stelle der Verwendung nur einer Schaltung, bei der p und w-Kontakte in Parallelschaltung liegen, werden in Fig. 7 zwei solcher Schaltungen verwendet.

In Fig. 7 bilden die Relais W und Z eine erste Gruppe von Relais und die Relais W* und Z* eine zweite Gruppe von Relais. Wie bereits erwähnt, wird das Relais W* erregt, wenn das Relais W abfällt, und umgekehrt. In gleicher Weise ist der Zustand des Relais. Z* immer umgekehrt wie der Zustand des Relais Z. Um diese Forderung zu erfüllen, müssen die Arbeitssitromkreise der Relais W* und¹ Z* immer offen sein, wenn die entsprechenden Arbeitsstromkreise der Relais W und Z geschlossen sind, und umgekehrt. Zwei Schaltnetz werke dieser Art, die derartig in Beziehung zueinander stehen, werden jeweils als das bezüglich des anderen .negative Schaltnetzwerk, bezeichnet. Ein erster Stromkreis, der nur Schaltkontakte enthält, der das duale Gegenstück eines zweiten Schaltstromkreises, ist, der ebenfalls nur Kontakte enthält, ist ebenfalls das negative Gegenstück dieses Stromkreises, d.h., der erste Stromkreis ist immer geschlossen, wenn der zweite Stromkreis, offen ist, und umgekehrt. Nimmt, man die duale Schaltung jeder dieser Betriebsschaltungen für die Relais W und Z in Fig. 7 entsprechend der geometrischen Methode nach Fig. 4, so erhält man die Betriebssc.haltungencfür die Relais· W* und Z*. . ... . - "-

Fig. 8 zeigt die Relaisschaltungein^mit Arbeitslcontakten entsprechend¹ der Schaltung nach Fig. 6. In Fig. 8 ist für den Schalter 76 der Fig. 6 ein doppelpoliger Schalter 84 vorgesehen. .!Außerdem- sind die zwei Relais P und P*. für abwechselnde Erregung durch den Schalter 84 miteinander, gekoppelt, so daß sie sich dauernd in'entgegengesetzten-Zuständen.·.befinden. Die Betriebsschaltungen der Fig. 8 entsprechen ziemlich eindeutig denen der Fig. 7, ki· Fig._v8 wurden jedoch die Arbeitskontakta. der Relais· P*, -W* und Z* an Stelle der. Ruhekontakte der Relais P, W -.und Z eingeführt. Betrachtet man daher die Betriebsschaltung für' das Relais W in Fig. 7, so enthält e§ die Kontakte/»'und / in Parallelschaltung. In Fig. 8 wurde diese Paralklkombination in die Kontakte'/'* und 2* geändert. Die anderen Ruhekontakte- der Fig. 7 sind in gleicher Weise in die entsprechenden Arbeitskontakte der Relais P*, W* und Z* geändert worden. Dadurch hat man die äquivalente Schaltung mit Ar'beitskontakten zu der Relaisschaltung der Fig. 6 erhalten. Diese Schaltung kann man nunmehr leicht in die dazu duale Cryotronschaltung, und zwar mittels des geometrischen Verfahrens, umwandeln, das im einzelnen im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben worden war. Die sich ergebende Schaltung ist in, Fig.:9 dargestellt. Wie zu erwarten, enthält die Schaltung der Fig.. 9 die. Cryotrqnwicklungen in Reihenschaltung statt in Parallelschaltung, wie das für dtte Relaisschaltungen charakteristisch ist. Zusätzlich erscheint das Cryotronäquivalent der Ruhekontakte durch die gesamte. Schaltung an Stelle der Ärbeitskontakte, die in der Schaltung nach Fig. 8 verwendet werden. Die Schaltung der Fig. 9 stellt daher eine Frequenzteilerschaltung dar, die als das duale Äquivalent der Schaltung der Fig. 6 arbeitet. Insbesondere werden die Steuerwicklungen W, Z, W* und Z* jeweils einmal für zwei Betätigungen, der Cryotronwicklungen P und P* erregt.

Es muß dabei festgestellt werden, daß der Eingangs Stromkreis für Fig. 9 sich am oberen Ende dieser Schaltung befindet. Während die Eingangsschaltung der Fig. 9 zur Verwendung bei supraleitenden Temperaturen geeignet ist, würde man es doch vorziehen, eine Eingangsschaltung zu verwenden, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, wenn der Zweifachschalter sich außerhalb des Cryostaten befindet.

Fig. 10 zeigt eine Schieberegisterschaltung, die aus. bistabilen Relaisschaltungen mit nur Arbeitskontakten aufgebaut ist. Fig. 11 ist die dazu duale Cryotronschaltung des Schieberegisters der Fig. 10.

In der Schaltung nach Fig. 10 kann· man binäre Information in einem Schieberegister speichern, das aus den. Relais A₁, A₂. . . besteht, und zwar dadurch, daß man die einzelnen Relais erregt bzw. aberregt. Werden geeignete Steuersignale verwendet, um die Kontakte u, ν, χ und y in dieser Reihenfolge zu schließen, dann wird, die Information von dem Relais A₁ nach dem Relais A₂ weitergescho'ben, und zwar unmittelbar nach einer Zwischenspeicherung in dem Relais B₁. Dadurch kann man also 'binäre Information längs der Relaiskette weiterschieben, während die Eingangssignale an den Klemmen 86 angelegt und dem ersten Relais ^a₁ des Schieberegisters zugeführt werden.

Betrachtet man die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 10; so sieht man, daß im Ruhezustand die K0117 takte u und ν geschlossen und die Kontakte χ und y offen sind. Um Signale vom Relais A_n zum Relais B_n überzuführen, sind die folgenden Schritte notwendig. Zuerst werden d'ie Kontakte ν geöffnet, so daß das Relais B_n frei wird. Dann werden die Kontakte y geschlossen, so daß das Relais. B_n den gleichen Zustand annimmt wie das- ReIaIs^_n. Die mit ν bezeichneten Kontakte werden- dann geschlossen,. und endlich erfolgt der Übertrag von der .Gruppe,5 der Relais dadurch, daß die ^-Kontakte geöffnet werden.

Um nunmehr dem Übergang vom Relaisi^4_n nach dem Relais A_n+1 durchzuführen, muß die Information im Relais B_n nach dem Relais A_n+1 übergeführt werden. Dies.-wird durch die. folgenden .Schritte erreicht: -

. Zuerst werden die Kontakte« geöffnet, so daß alle mit A bezeichneten Relais frei werden. Dann werden die Kontakte., χ geschlossen, und das Relais A_n+1 nimmt den.Zustand des· Relais B_n an. Dann werden die Kontakte u geschlossen und die Kontakte χ geöff-.net, um. die ursprünglichen Zustände wiederherzustellen und die- Übertragung zu vollenden. Man sieht außerdem, daß während der Übergangszeit vom Relais B_n -.zum Relais A_n+1 binäre Information am Relais A₁ vom den Einigangsklemmen 86 her ankommt.

Die Fig. 11 stellt die dazu duale Cryotronschaltung dar, die das Relaisschieberegister der Fig. 10 ersetzt. Die binäre Information wird in dem Schieberegister der Fig. 11 entsprechend den Zuständen der Cryotronwicklungen A₁, A₂ usw.. eingespeichert. Dire zusätz-

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liehe Gruppe von.· Cryotrons B₁, B₂... ist für die Die Cryotron wicklungen in der Schaltung .nach

Übertragung vorgesehen, wie auch vorher die Relais Fig. 12 werden durch die :Kerne einer geeigneten B₁, B₂ in Fig. 10. Binäre Eingangsinformation wird Frequenzteilerschaltung, z.B. einer solchen nach dem Eingangs cryotronkern 88 in· der Weise zugeführt, Fig. 9, gesteuert. Die Cryotronwicklung X ist dann daß dieser Kern gesperrt oder entsperrt wird. Betrach- 5 erregt, wenn die Cryotronwicklung U aberregt ist, tet man die Arbeitsweise des Schieberegisters, so und umgekehrt. Daher liegen ihre Arbeitsstromkreise sind die Kerne x' und y' ursprünglich entsperrt und parallel. Der Arbeitsstromkreis für die Wicklung X in ihrem supraleitendem Zustand, während dieKernei/ enthält die Cryotronkerne w'. und z*', die in Reihe und v' ursprünglich gesperrt sind. Ein Übergang von geschaltet sind, und der Artieitsstromkreisi für die binärer Information von der Cryotronwicklung A_n io Cryotronwieklung U enthält die Kerne w*' und z', die nach der Wicklung A_n+1 benötigt einen Zwischen- parallel geschaltet sind. In. gleicher Weise wird jede schritt, nämlich das Weiterschiebera der Information der.Wicklungen Y und V erregt, wenn die andere abnach der Cryotronwicklung B_n. Dies wi.rd dadurch erregt ist, und ihre Speiseschältung ist ebenfalls parerreicht, daß die Kerne v' entsperrt und die Kerne y' allel geschaltet. Das gleiche gilt für ihre Arbeitsgesperrt werden. Ist - dies erreicht, dann nimmt die 15 Stromkreise. Der Arbeitastromkreis für die Cryotron-Cryotronwicklung B_n den Zustand der Wicklung A_n wicklung Y enthält die in Reihe geschalteten Kerne an. Um die Trennung zwischen den Cryotronwicklum- w*' und z'. Der Arbeitsstromkreis für die Wicklung V gen A₁, A₂ und den Cryotronwicklungen B₁, B₂ usw-. enthält die Kerne w' und z*', die parallel geschaltet wiederherzustellen-, wird der Kern if gesperrt und¹ der sind. Für die Zwecke der Fig. 12 wurde angenommen, Kerny entsperrt. Um nunmehr den Übergang von 20 daß die Wicklungen U, Y, X und Y jeweils eine Ander Wicklung B_n nach der Cryotronwicklung A_{n + 1} zahl von Kernelementen enthalten. Sollte es erwünscht herzustellen,, werden die Kerne«' entsperrt und die sein, Cryotronelemente zu verwenden, die nur einen Kernen' gesperrt. Die WicklungA_{n + 1} nimmt dann Kern aufweisen, dann würden, mehrere Cryotronden Zustand der Wicklung B_n an. Nach diesem Schritt wicklungen an den Punkten in Reihe geschaltet werwird die Abtrennung der nachfolgenden Stufen da- 25 den, an denen die Cryotronwicklungen U, V₁ X und Y durch wiederhergestellt, daß die Kerne u' gesperrt der Fig. 12 angeordnet sind, und die Kerne x' entsperrt werden. ■ ^r' - Fig. 13 zeigt eine bistabile Schaltung, die gleich

In der Schaltung der Fig. 10 müssen die Kontakt- der der Fig. 1 aufgebaut ist und ebenfalls nur drei sätze, die mit %i bezeichnet sind, gleichzeitig erregt Cryotrons verwendet. In der Schaltung nach Fig. 13 werden. Die einzelnen Kontakte in den anderen Grup- 3° wird der Strom aus der Quelle 90 zwischen .zwei parpen von Steuerkontakten, ν, χ und y müssen ebenfalls ailelen Zweigstrom'kxeisen hin- und, hergeschaltet,, die gleichzeitig erregt werden. Dies kann man beispiels- die Wicklungen 92 und den Kern 94 eines einzelnen weise dadurch erreichen, daß man eine Anzahl von Cryotrons- enthalten. Der Zweigstromkreis mit dem Relais verwendet, die jeweils einen Arbeitskontakt Kern 94 enthält außerdem noch den Betriebskern 96, aufweisen, welche alle gleichzeitig erregt werden. Es· 35 der in Reihe mit dem Kern 94 verbunden ist, und gibt jedoch ein wesentlich vorteilhafteres Verfahren, einen Auslösekem 98, der zum Kern 94 parallel liegt, indem man nur ein Relais nimmt, das eine Anzahl Im Betrieb fließt der Strom normalerweise durch den von Paaren von Arbeitskontakten aufweist, die gleich die Kerne 94 und 96 enthaltenden Stromkreis mit der Anzahl der Stufen des Schieberegisters sind. In niedrigem Widerstand, und zwar wegen des indukgleicher Weise muß bei dem Cryotronschdeberegister 40 tiven Blindwiderstandes der Wicklung 92. der Fig. 11 die Gruppe der mit u 'bezeichneten Kerne Wird der Betriebskern 96 gesperrt, dann wird

ungefähr zur gleichen Zeit erregt werden. Ebenso jedoch der Strom nach dem Zweigstromkreis mit der müssen die Kerne in jeder der Gruppen von Kernen., Wicklung 92 umgeschaltet. Der Auslösekern 98 ist die mit 1/ und y' bezeichnet sind, ungefähr zuir normalerweise im gesperrten Zustand. Demgemäß gleichen Zeit erregt werden. Dies kann man z. B. da- 45 verbleibt die bistabile Schaltung auch nach dem Entdurch erreichen, daß man eine Anzahl von Cryotrons sperren des Betriebskerns 96 in dem Zustand, in dem verwendet, dereni Wicklungen zum gleichen Zeitpunkt der Strom durch die Wicklung 92 fließt. Wird der erregt werden, oder indem man ein .zusammengesetztes Cryotronauslösekern 98 entsperrt, dann geht der Cryotronelement mit einer Anzahl von Kernen ver- Strom jedoch von dem Parallelstromkreis mit der wendet. Ein, solches Cryotronekment ist natürlich das 5° Wicklung 92 nach dem Stromkreis über, der- die duale Schaltelement zu einem Relais, das mehrere Kerne 96 und 98 enthält. Nach der Aberregung der Arbeitskontakte aufweist. Wicklung 92 kehrt der Kern 94 in den entsperrten

In Verbindung mit der Schaltung nach Fig. 11 Zustand zurück. Daher ist.die bistabile Schaltung kann man sehen, daß die in der yi-Gruppe der Relais wieder in ihren Ausgangszustand zurückgekehrt, gespeicherte Information nach der B-Gruppe der 55 Vergleicht man die Schaltung der Fig. 13 mit der Relais übertragen werden kann, ohne daß sich dabei der Fig. 5, so sieht man noch weitere Ähnlichkeiten der Zustand der yä-Relais ändert. Diese Eigenschaft zwischen den beiden Schaltungen. Insbesondere sieht des nicht löschenden Ausspeicherns ist eine sehr nütz- man, daß beide Schaltungeni zwei Parallelstromkreise liehe Eigenschaft für Speicherelemente bei vielen An- mit der Wicklung eines Cryotrons in einem der beiden wendungsgebieteni. Magnetische Kernspeicherschal·- 60 Parallelkreise aufweisen, wobei der Kern des gleichen tungen haben diese Eigenschaft im allgemeinen nicht. Cryotrons in dem anderen Stromkreis liegt. Außer-Cryotronelemente mit ihren geraden. Kernen lassen dem ist ein Betriebskern der bistabilen Schaltung in sich auch außerdem viel leichter für Speicheranord- Reihe mit dem anderen Cryotronkern in einem der nungen zusammenbauen als die ringformkernigen Zweigstromkreise eingeschaltet. Der einzige wesent-Magnete, bei denen die Wicklungen durch die öffnun- 65 liehe Unterschied zwischen den beiden Schaltungen gen der Kerne hindurchgefädelt werden müssen·. besteht daher in dem Ort, an dem das Auslösecryo-

Der Vollständigkeit halber zeigt Fig. 12 eine ge- tron angebracht ist. In, der Schaltung nach Fig. 5 liegt eignete Schaltung zum Erregen von Cryotronwick- es in Reihe mit der Wicklung 66'des Hauptcryotrons. lungen, die mit den Cryotronkernen verbunden sind, In Fig. 13 dagegen überbrückt der Auslösekern den die mit u', ν', x' und y' in Fig. 11 bezeichnet sind. 70 Kern 94, der zum Hauptcryotron gehört. In Fig. 5

verschiebt das Sperren des AuslösecryotronkernS' den Strom von dem Zweigstroraikreis mit der Cryotronwicklung 66 nach dem anderen Zweigstromkreis dadurch, daß der Widerstand des Strompfades mit der Wicklung erhöht wird. In der -bistabilen Schaltung nach Fig. 13 wird das Ausl'ösecryotron mit seinem Kern entsperrt, um den Strom von dem Zweigstromkreis rnit der Wicklung A nach dem 'anderen Zweigstromkreis umzuschalten. In jedem FaH: sieht man jedoch, daß das Verhältnis der Impedanz des Zweig-Stromkreises mit der Wicklung zu der Impedanz des anderen Stromkreises auif einen größeren Wert erhöht wird als den, der sich, bei der Zustandsänderung des Auslösecryotronkerns ergibt.

Die Relaisschaltung der Fig. 14 ist die duaie Schaltung zu der bistabilen Cryotronschaltung nach Fig. 13. Die Schaltung nach Fig. 14 enthält eine Relaiswicklung 102, die der Relaiswicklung 102 zugehörigen Kontakte 104, die Betriebs'konta'kte 106, die Auslöse'kontakte 108 und die Spannungsquelle HO¹. Wenn die Betriebskontäkte 106 geschlossen- werden, wird die Relaiswicklung 102 erregt, und die Kontakte 104 werden geschlossen. Es sei. angenommen, daß die Auslösekontakte normalerweise geschlossen sind, dann wird ein Haltestromkreis aufgebaut, der -die Wicklung 102 auch dann erregt hält, wenn die Betriebskontäkte 106 sich wieder geöffnet haben. Werden jedoch die Auslösekontakte 108 geöffnet, dann wird der Haltestromkreis unterbrochen und das Relais 102 aberregt. Dadurch wird die bistabile Schaltung in ihren Ausgangszustand zurückge'kippt.

Betrachtet man noch einmal die Cryotronschaltungen, die in der vorliegenden Beschreibung dargestellt worden sind, so lohnt es sioh doch, sich die Schaltung nochmals anzusehen, die für eine Klasse von vereinfachten Cryotronschaltungen charakteristisch sind, die gemäß der vorliegenden Erfindung entwickelt wurden.

In den Cryotronschaltungen nach Fig. 5 (Fig. 1 zeigt dieselbe Schaltung') 9, 11 und 13 werden erste und zweite Parallelzweigstrom'kreise vorgesehen, und die Wicklung und der Kern eines einzigen Cryotrons liegen im ersten 'bzw.. zweiten Zweigstromkreis. Weitere Cryotronkerne sind außerdem in jedem Fall vorgesehen, um den Strom zwischen den Zweigstromkreisen mit dem Kern und dem Zweigstromkreis mit der Wicklung umzuschalten. In Fig. 1 beispielsweise wird dies dadurch erreicht, daß die Cryotronkerne 24 und 26 betätigt werden, während dies in Fig. 13 durch die Kerne 96 und 98 erreicht wird. Es ist ebenso wichtig, festzustellen, daß in jedem Fall· der zweite Zweigistromkreis keine Cryotronwicklung enthält.

In der vorhergegangenen Beschreibung wurde gezeigt, daß Cryotronschaltungen dazu verwendet werden können, um. in nahezu der gleichen Weise wie entsprechende Relaisschaltungen zu arbeiten. Es- .muß ebenso darauf hingewiesen werden, daß Relaisschaltungeni Relais enthalten können, die langsam ansprechen oder langsam abfallen. Im Fall von Cryotronschaltungen läßt sich diese Wirkung dadurch erreichen, daß man Cryotron'kerne mit verschiedenen Durchmessern oder aus verschiedenen Materialien verwendet. Beispielsweise, wie dies bereits in· dem Artikel von W. A. Buck, der schon oben erwähnt war, angegeben worden war, läßt sich die Afbeitsgeschwindigkeit von Cryotronschaltungen dadurch erhöhen, daß man hohlzyliniderartige Kernetemente verwendet. Die Verwendung von verschiedenen Materialien für das Kernelement hat ebenfalls einen Einfluß auf die Arbeitsgeschwindigkeit eines Cryotrons im Hinblick auf ein anderes. In der ReLaistechnik ist es ebenso möglich, auf einem einzigen Relais Kontakte anzuordnen, die schließen oder öffnen, ehe andere Kontakte des gleichen Relais schließen oder öffnen. In den äquivalenten Cryotronschaltungen lassen sich ähnliche Wirkungen dadurch erreichen, daß man mehrere. Kernelemente 'aus verschiedenen- Materialien oder Koaxialkernelemente aus einem einzigen Material verwendet. - ■

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Cryotronanordnung mit einem zum Betriebsverhalten einer planaren Relaisschaltung, die das Äquivalent einer bekannten Relaisschaltung ist, dualen Betriefosverhalten, wobei die planare Relaisschaltuiig ein erstes elektrisches Netzwerk mit einer Anzahl von Relais aufweist, die jeweils ein Paar Anbeftskontäkte und eine Wicklung besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die dazu duale Anordnung aus einem zweiten elektrischen Netzwerk besteht, das das duale Gegenstück des ersten Netzwerkes ist, daß ferner eine der Anzahl der Relais gleiche Anzahl von Cryotrons vorgesehen ist und daß jedes Cryotron eine Wicklung sowie einen Kern aufweist, die in dem zweiten Netzwerk an solchen Punkten eingeschaltet sind, die in dualer Beziehung den Punkten entsprechen, an denen im ersten Netzwerk eine Wicklung bzw. ein Paar Arbeitskontakte eines Relais angeschlossen sind, und daß schließlich Vorrichtungen vorgesehen sind, um die Cryotrons auf eine Temperatur in der Nähe des absoluten Nullpunktes abzukühlen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das zweite Netzwerk eine Stromquelle (34) in Reihe mit zwei Zweigetro-mkreisen angeschlossen ist und daß das eine Cryotron mit seiner Wicklung (28) in den ersten der parallel liegenden Zweigstromkreise eingeschaltet ist, während der Kern (22) dieses Cryotrons in dem zweiten Zweigstromkreis liegt, und daß nur die Kerne (z. B. 24) aller weiteren Cryotrons in dem zweiten Zweigstromkreis liegen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 mit drei Cryotrons, dadurch gekennzeichnet,. daß die Wicklung (28) des ersten Cryotrons und der Kern (26) des zweiten Cryotrons in einem ersten Zweigstromkreis liegen, daß die Kerne (22, 24) des ersten und dritten Cryotrons in Reihe in einem zweiten Zweigstromkreis eingeschaltet sind, der zu dem ersten Zweigstromkreis parallel verläuft, daß die Wicklungen (32, 30) des zweiten und dritten Cryotrons mit einer Impulsquelle verbunden sind und daß eine Stromquelle (34) in Reihe mit dem. ersten und dem zweiten Zweigstromkreis geschaltet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Wicklung (28) des ersten Cryotrons, welches von dem mit dem Kern des zweiten Cryotrons, verbundenen Wicklungsende abgelegen iat, mit dem-, Kern (22) des ersten Cryotrons verbunden ist.

5. Anordnung mit einer Anzahl von Netzwerken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Netzwerke in Reihe geschaltet sind und daß mit den in Reihe geschalteten zweiten Netzwerken eine Stromquelle verbunden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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